Ezt olvasta már?

0

Egymástól tanuló mesterséges intelligenciák fedik fel agyunk valódi korát

A Nemzeti Agykutatási Program által támogatott kutatás eredményei megkönnyíthetik az időskori demencia előrejelzését. Az MTA TTK Agyi Képalkotó Központ kutatóinak cikkét az egészségügyi informatika területének legrangosabb folyóirata, a GigaScience közölte.


hirdetés

Hány éves az agya valójában? – a kérdés mintha egyenesen a Facebookról érkezett volna. A látszat azonban ezúttal csal: komoly kutatók foglalkoznak a témával – köztük a Magyar Tudományos Akadémia Természettudományi Kutatóközpont (TTK) munkatársai –, a válaszok pedig sokak időskorát tehetik élhetőbbé.

Agyunk az életünk során folyamatosan változik, fiatalkorunkban az agy hálózatainak szerkezete és működése egyre összehangoltabbá és kifinomultabbá válik, ahogy pedig öregedni kezdünk, ellenkező irányú folyamatok játszódnak le benne. A változások nemcsak az agy fizikai szerkezetében tapasztalhatók, hanem az egyes agyterületek működése közti összehangoltság mértékében is, amely az agyterületek között mérhető funkcionális kapcsolatok erősségének megváltozásával jól jellemezhető.

 

Kapcsolatok kora

E kapcsolatokat funkcionális mágneses rezonanciás képalkotással (fMRI) nagyszerűen lehet vizsgálni, és az eredmények megmutathatják, hogy a vizsgált agy kapcsolati mintázatának jellemzői mennyire felelnek meg a vizsgált személy valós életkorának. Ha az eltérés jelentős, az a kutatások szerint jól előre jelzi a kóros agyi öregedési folyamatokat, köztük a demenciát.

Márpedig igen fontos, hogy az efféle folyamatokra idejében fény derüljön, mivel a korai gyógyszeres beavatkozások és életmódváltás sokkal hatásosabb, mint a súlyosabb tünetek megjelenése utáni „tűzoltás”.

Az agyterületek működése közti kapcsolatok meglehetősen bonyolult hálózatot alkotnak, így egyáltalán nem nyilvánvaló, hogy milyen tulajdonságaik vannak kapcsolatban az életkorral. Kézenfekvő megoldásnak tűnt hát, hogy mesterséges intelligenciát vessenek be az elemzésére. A mélytanulásos (deep learning) rendszereket pedig éppen úgy be lehet tanítani az agyi kapcsolati hálózatok és az életkor közti összefüggésekre, mint például a kutyás és a macskás képek elkülönítésére. Vagyis egy mélytanulásos rendszer megfelelő számú egészséges agyról készült felvétel feldolgozása után „érezni” kezdi az agy korát, éppúgy, ahogy a másik példában a képen szereplő állat „kutyaságát” vagy „macskaságát”.

 

Tudásátadással a hatékonyabb tanulásért

Van azonban egy nagy eltérés a két helyzet között: míg a képfelismerés esetében a betanításhoz fotók millióit használhatják, a meglehetősen költségesen elkészíthető fMRI-felvételekből nagyságrendekkel kevesebb áll rendelkezésre. És ha ez még nem lenne elég, a különféle berendezéseken más és más beállításokkal készült fMRI-felvételek kapcsolati hálózatai annyira különböznek egymástól, hogy nem igazán lehet őket „összeönteni” és ezt az egységes adatbázist használni a mesterséges intelligencia betanítására.

Vidnyánszky Zoltán és a Nemzeti Agykutatási Program támogatásával működő kutatócsoportja a mélytanulásos rendszerek működési elvét felhasználva ügyes megoldást talált e probléma kiküszöbölésére. Az ilyen elven működő tanuló rendszerek ugyanis több egymásra épülő absztrakciós szinten dolgozzák fel a bemenet információit. Míg a legelső szinteken még sokat számítanak a bemenő adatok konkrét részletei, a felsőbb szinteken egyre elvontabb összefüggések jelennek meg a tanulás során. Így, például egy kutyákat és macskákat fotó alapján elkülönítő, betanított mélytanulásos rendszer alacsonyabb szintjei hatalmas eltérésekkel reagálnak egy csivava és egy bernáthegyi képére, de magasabb szinteken már egyértelműen a „kutyaság” dominál.

Vidnyánszkyék ötlete az volt, hogy az fMRI-felvételek egyszerű összeöntése helyett inkább a különféle mintákon betanított mesterséges intelligenciák magasabb absztrakciós szintjeinek adatait vegyék át. Abban reménykedtek, hogy így valamilyen mértékben képesek lesznek átvenni a mélytanulásos rendszerek „tudását”. Mintha – a fotók összeöntése helyett – a kizárólag fajtatiszta házikedvenceken megtanult „kutyaság” és „macskaság” fogalmait megalapozó belső, absztrakt adatokat átadhatnák egy másik tanuló rendszernek. Ez a másik rendszer pedig a keverék kutyákat ábrázoló képek vizsgálatát már az így átvett alaptudással kezdhetné.

Az MTA TTK Agyi Képalkotó Központban működő kutatócsoport eljárása sikeresnek bizonyult, eredményüket nemrég az egészségügyi informatika területének legrangosabb folyóirata, a GigaScience közölte.

„Az eljárásunk segítségével 5 évvel sikerült javítani a funkcionális konnektivitáson alapuló agyéletkorbecslés átlagos pontosságát. Ezt úgy sikerült elérnünk, hogy felhasználtuk a korábban, más adatbázison elsajátított tudást a becsléshez használt mesterséges neurális hálózat tanítása során. Ezt a korábban tanult kapcsolati súlyok átvételével és finomhangolásával végeztük a hálózat megfelelő rétegeiben. Kutatási eredményeink megoldást szolgáltattak a különböző MRI-berendezéssel, mérési paraméterekkel és eltérő szempontok szerint beválogatott embercsoportokon gyűjtött adatbázisok közötti tudástranszferre” – mondta el Vidnyánszky Zoltán.

A módszer fontos előrelépést jelent a kóros agyi öregedés mesterséges intelligenciával történő hatékonyabb előrejelzésében. Emellett segítséget nyújthat olyan, idegrendszeri képalkotáson alapuló speciális diagnosztikai feladatok megoldásában, ahol kevés adat áll rendelkezésre a mesterséges intelligenciák tanításához. A kutatócsoport jövőbeli kutatásainak célja, hogy módszertani fejlesztéseik eredményeire építve kidolgozzanak egy multimodális, strukturális és funkcionális MRI-képalkotáson alapuló mesterséges intelligenciával támogatott eljárást a kóros agyi öregedés korai kiszűrésére és típusainak osztályozására.

 

A Vidnyánszky Zoltán által vezetett kutatócsoport munkájában kiemelkedő szerepet játszott két fiatal kutató, Meszlényi Regina és Vakli Pál. Az eredeti tanulmány itt érhető el.

 

Érdemes elolvasni az mta.hu egy korábbi cikkét is, mely részletesen bemutatja Vidnyánszkyék munkáját és az fMRI-mérésekben rejlő lehetőségeket.

A teljes cikk elérhető az mta.hu oldalon is, az alábbi címen:

 

https://mta.hu/tudomany_hirei/egymastol-tanulo-mesterseges-intelligenciak-fedik-fel-agyunk-valodi-korat-109267







0
0
0

hírek innen, onnan

Madrid határán

83 éve robbant ki a spanyol polgárháború, melyben a köztársaságiakat a világ minden szegletéből érkező baloldaliak is segítették.

Női junior kézilabda Eb - Elődöntőben a magyarok

A magyar válogatott 31-21-re nyert Románia ellen szerdán a Győrben zajló női junior kézilabda Európa-bajnokság középdöntőjének...

Klebelsberg Központ: hazugság, hogy a tankerület átverte a zuglói diákokat

Túl sok zuglói diák gyűjtött össze év végéig száznál is több ötöst, így a tankerület inkább nem is osztotta ki a beígért...

Nyolcadik bronzérmét szerezte meg Nigéria az Afrika-kupán

Érthetetlen védelmi hiba döntötte el az egyébként elég eseménytelen bronzmeccset.

Amerika jól teljesíthet - megérkezett a Fed jóslata

Az amerikai gazdaság "szerény" ütemben nőtt az elmúlt hetekben, a lakosság fogyasztása nem lankadt és összességében pozitív az amerikai...

Az elhízott gyermekeknél nagyobb a szklerózis multiplex kockázata

Nagyobb a szklerózis multiplex betegség kialakulásának a kockázata az elhízott gyermekeknél, akik ráadásul rosszul reagálnak a betegség...

Nem mehetnek nyaralni, ezért a nyaralás jön hozzájuk

Virtuális valósággal próbálja elterelni a kórházban lévő gyerekek figyelmét az Amigos a gyerekekért alapítvány.

Bíróság elé állhat az Air France a tíz évvel ezelőtti légi katasztrófa miatt

A 2009-es balesetben 228 ember halt meg, köztük négy magyar. Az Airbus megúszhatja.

Bakondi György: számos közös nevező van az Európai Bizottság új elnökével

Eközben az ENSZ-ben egyre inkább igyekeznek kötelezővé tenni a migrációs paktumot.

Simán lépett át a románokon, elődöntős a női kéziválogatott a junior Eb-n

Az első félidőben szoros volt a meccs, de a másodikban átrohant ellenfelén a magyar csapat.

7 módszer, ahogy otthoni munkával sok pénzt lehet keresni

Eleged van a reggeli csúcsforgalomban araszolásból, a zsúfolt irodából és a végeláthatatlan mókuskerékből? Ha igazán...

0

Sport

Babos Tímea vadító bikiniben pózolt a Balaton-parton - fotó

A magyar teniszezőnek végre van egy kis ideje a pihenésre is.

Mi történt Hosszú Katinka arcával? - Ma reggelre történt, beleöregszik ebbe

Hosszú Katinka már nagyon várja a VB-t, szabályosan beleöregszik a várakozásba.

Amekkora tehetség Mbappé, annyira szép a csaja

Kylian Mbappé nem panaszkodhat az életére, 19 éves korára a világ egyik legdrágább játékosaként világbajnok lett, és ő lett a torna legjobb fiatalja. Azóta magasan ő a legértékesebb 21 év alatti focista. Ő lehet Messi és Ronaldo utódja és van egy kétszeres szépségkirálynő csaja.

BL-selejtező - Őrült mérkőzést vív a Fradi Bulgáriában: már három gól esett, a Ludogorec tizenegyest is rontot...

Óriási a tét a Ferencváros számára Bulgáriában, a Ludogorec elleni BL-selejtező visszavágóján!

Képernyőn a Fradi BL-selejtezője, és a magyar-román kézicsata

Az Afrika Kupán bronzmeccset játszanak, folytatódik a Tour de France.

Cserejátékosai eladásával készítheti elő a Real Madrid a legújabb sztárigazolást

A Financial Fair Play miatt mindenképp meg kell válnia pár játékostól, Paul Pogba megszerzéséhez pedig a létszámfeletti sztárokból kell pénzt csinálni.

Fantasztikus Ferencváros-továbbjutás a Bajnokok Ligájában

Idegenben, három gólt szerezve, kettős győzelemmel jutott tovább Szergej Rebrov csapata.

Óriási bravúrral védett panenkás tizenegyest a Fradi-kapus a BL-ben

Dibusz Dénes fontosat és hatalmasat védett Swierczok tizenegyesénél.

Holtan találták egy domboldalon a világbajnok sportolót

Holtan találták Craig Fallon világ- és Európa-bajnok brit cselgáncsozót.

Visszavásárolta korábbi focistáját a Barcelona

A fiatal játékos az előző szezonban betalált a katalán sztárcsapat ellen.

36 évesen meghalt egy világ- és Európa-bajnok sportoló

A dzsúdós holttestét egy domboldalon találták meg.

Kiütötte Romániát a magyar válogatott

Ezzel csoportgyőztesként megy tovább a csapat a junior Eb-n.

0

Bulvár

Ez az adat most azért fájhat az Orbán-kormánynak

A statisztikai hivatal nemrég kiadott több mint 200 oldalas kiadványa az Orbán-kormány számára igencsek kellemetlen adatot és megállapítást tartalmaz. A gyakorlat élesen szembemegy ugyanis a kormányzat elhatározásával.

Riasztást adtak ki, jön a vihar!

Az Országos Meteorológiai Szolgálat szerint elsősorban a Dunántúl nyugati felét veszélyezteti zivatar csütörtökig.

12 ezres esküvői ruhában ment férjhez, szebb menyasszony volt, mint sokan mások, akik százezreket költenek

Az internet új kedvence ez a menyasszony, aki nem csinált nagy ügyet a ruha kérdésből, és filléres ruhában is büszkén ment férjhez!

Van egy állat, amitől még a fehér cápák is betojnak

Pedig róluk azt gondoljuk, hogy nem csak a tengerek királyai, hanem úgy általában véve a legfélelmetesebb ragadozók a földön.

Geszti Péter súlyos balesetet szenvedett, ismét műteni kellett

Geszti Péter súlyos sportbalesetet szenvedett, ezért volt szükség a műtétre.

Megdöbbentő fotó készült a Szomszédok atyjának temetésén - Fotó

Nem hittek a szemüknek a legendás sorozat rajongói.

Idilli családi program: Így sütögetett együtt Tóth Vera és Krausz Gábor

Nincs is annál nagyobb öröm, mint amikor együtt van a család!

Kizuhant egy szexelő pár a kilencedikről - a nő meghalt, a férfi visszament bulizni

A férfit a nő teste és a ház előtti bokrok fogták fel, így nem esett baja. Nagy buli volt fent, a pár állítólag az ablakpárkányon szeretkezett a zuhanás előtt.

Hogyan szavazott tegnap a Fidesz? - Gréczy súlyos mondatai

A Demokratikus Koalíció frakciószóvivője szerint mindegy, hogyan szavazott a Fidesz, a lényeg, hogy mi Ursula von der Leyen programja.

Tényleg több milliárdot örököl Vajna Tímea

Még nem tudni, pontosan mennyit, de az biztos, hogy óriási vagyont hagyott Vajna Tímeára néhai férje.

Rettenetes tömegkarambol történt az imént, teljes útzár +18 fotó

Egy férfi vesztette életét az úton Szilvásvárad és Bélapátfalva között. Még tart a helyszínelés, ha teheted, kerülj!

blogmorzsák

Túra a Lengyel Tátra legkalan­dosabb völgyében

Barlangok, szurdokok, gleccsertó, sziklaszirtek a Koscielisko-völgyben.

5 pszichológiai témájú könyv, amit érdemes beszerezned

Szeretnéd tudni, milyen a jó válás? Praktikákat keresel a kiégés ellen?Mutatjuk, mit olvass!

5 mondat, amit soha ne mondj a főnöködnek

Jó ötletnek tűnhet, de nem az.

Aludni zsidósan

A vallásjog az élet minden területére kiterjed. Életünk jelentős részét pedig alvó állapotban töltjük. Íme, hogyan kell.

Ennyi pénzt nyerhetsz, ha leszoksz a cigiről!

Gondoltad volna, hogy ennyibe kerül a dohányzás hosszú távon?

„Ez is minden szart megeszik...“

Így lesz a gazból ízletes ebéd.

Gyakoribb-e a kék szem a szőkék között?

A khí-négyzet próba alkalmazása a független­ség vizsgálatára egy kutatási példán keresztül.

Nem fogadtam el az állásajánlatot, mert…

Mik a jelei annak, hogy az új munkahely mégsem lenne jó választás?

Orbán kedvenc Soros-bérence

Orbán Viktor legnagyobb öngólja Ursula von der Leyen. Mégis örül neki...

Érdekes ellentmondás

Miért tapsol a Fidesz Ursula von der Leyennek, amikor szinte semmiben sem ért egyet vele?

„Legalább nem vagyok szar szülő!“

„De ami azt illeti: ha ez a rendszer dicsér engem, akkor biztos, hogy valamit elrontottam! És tényleg...“

A legikonikusabb motorke­rék­párok: a café racerek

A motorozás sokak számára több mint egyszerű közlekedési eszköz, egy életérzés. Ehhez pedig jó motorra is szükség van.

0